Curso de física basica 2 Moyses Resolução de exercícios

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Resolução de “Curso
Básico de Física” de H.
Moysés Nussenzveig
Capítulo 09 - Vol. 2

Engenharia Física 09 – Universidade Federal de São Carlos
11/9/2009

*Conseguimos algumas resoluções pela internet, outras foram feitas por nós.

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Capítulo - 9

1 - O tubo de vidro de um barômetro de mercúrio tem secção reta de 1 cm ² e 90 cm de altura acima da superfície livre do reservatório de mercúrio. Num dia em que a temperatura ambiente é de 20°C e a pressão atmosférica verdadeira é de 750 mm/Hg, a altura da coluna barométrica é de 735 mm. Calcule a quantidade de ar (em moles) aprisionada no espaço acima da coluna de mercúrio.

H h a = 1 cm² = 10-4 m2
Po = 750 mmHg = 99967,10 Pa
𝝆𝝆𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟔𝟔. 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟑𝟑 𝒌𝒌𝒌𝒌/𝒎𝒎𝟑𝟑
Temos que as pressões:

𝑻𝑻
= 𝑷𝑷𝒐𝒐 − 𝝆𝝆𝑯𝑯𝑯𝑯 . 𝒈𝒈. 𝒉𝒉 ⇒
𝑽𝑽
(𝑯𝑯 − 𝒉𝒉). 𝒂𝒂
𝑽𝑽
𝒏𝒏 = �𝑷𝑷𝒐𝒐 − 𝝆𝝆𝑯𝑯𝑯𝑯 . 𝒈𝒈. 𝒉𝒉�.
⇒ 𝒏𝒏 = �𝑷𝑷𝒐𝒐 − 𝝆𝝆𝑯𝑯𝑯𝑯 . 𝒈𝒈. 𝒉𝒉�.
⇒
𝑹𝑹. 𝑻𝑻
𝑹𝑹. 𝑻𝑻
(𝟎𝟎, 𝟗𝟗 − 𝟎𝟎, 𝟕𝟕𝟕𝟕𝟓𝟓). 𝟏𝟏𝟏𝟏−𝟒𝟒
𝒏𝒏 = [𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗, 𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟏𝟏𝟏𝟏, 𝟔𝟔. 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟑𝟑 . 𝟗𝟗, 𝟖𝟖𝟖𝟖. 𝟎𝟎, 𝟕𝟕𝟕𝟕𝟕𝟕].
𝟖𝟖, 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑. (𝟐𝟐𝟐𝟐 + 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐)
∴ 𝒏𝒏 = 𝟏𝟏, 𝟑𝟑. 𝟏𝟏𝟏𝟏−𝟓𝟓 𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎𝒎
𝑷𝑷𝒐𝒐 = 𝑷𝑷 + 𝝆𝝆𝑯𝑯𝑯𝑯 . 𝒈𝒈. 𝒉𝒉 ⇒ 𝑷𝑷 = 𝑷𝑷𝒐𝒐 − 𝝆𝝆𝑯𝑯𝑯𝑯 . 𝒈𝒈. 𝒉𝒉 ⇒ 𝒏𝒏. 𝑹𝑹.

2 – Dois recipientes fechados de mesma capacidade, igual a 1 l, estão ligados um ao outro por um tubo capilar de volume desprezível. Os recipientes contêm oxigênio, inicialmente à temperatura de 25°C e pressão de 1 atm.
a) Quantas gramas de O2 estão contidas nos recipientes?
b) Aquece-se um dos recipientes até a temperatura de 100°C, mantendo o outro a 25°C. Qual é o novo valor da pressão?
c) Quantas gramas de O2 passam de um lado para o outro? Despreze a condução de calor através do capilar.
a) Pela relação dos gases ideais:
𝒎𝒎
𝒎𝒎𝒎𝒎. 𝑷𝑷. 𝑽𝑽
𝟑𝟑𝟑𝟑.